论文摘要
我国是食用菌的生产和消费大国，干制是延长其贮藏期的重要手段，其中含水量是评价干制品质量的重要指标之一，但在价格过程含水量多依靠经验，判断存在较大误差，致使大量产品在储藏和运输过程中霉烂变质，造成巨大的经济损失。近年来，利用物理特性进行在线检测逐渐受到重视，目前利用红外线、核磁共振及微波等原理进行加工过程在线检测的研究有了相当大的进展。本论文将介电特性检测与自动化控制理论相结合，以食用菌为对象，用HIOKI—3532—50型多功能测试仪及自制平板电极，研究了六种不同的食用菌在干燥过程中的介电参数变化规律，建立了食用菌含水量与介电特性参数之间的数学模型，开发了食用菌干燥在线检测系统，为下一步实现干燥过程的自动化控制奠定基础。1．从空气的介电特性对样品检测结果的影响确定了串联电容CS为食用菌干燥过程介电特性的检测指标，最适宜测量条件为：正方形平板电极板边长为10.0cm、两极板间距2.0cm、测量频率0.5kHz～50kHz。2．通过对干燥过程中样品含水量及等效电容的测定及相关性分析，证明等效电容与含水量之间具有相关性，根据建模理论分别建立金针菇[Flammulina velutipes（Curt．ex Fr．）Sing]、香菇[Lentinula edodes（Berk．）Pegler]、鸡腿菇[Goprinus comatus（Mull．exFr．）S.F.Gray]、茶树菇[Agrocvbecvlindracea（DC.exFr）R．Maire]、玉皇菇[Pleurotus djamor（Fr．）Boedjin sensu lato]、平菇[Pleurotus（Fr．）Kummer]等六种食用菌在线检测的数学模型，它们分别是：y=0.9107x3-13.3410x2+87.9211x-231.3265；y=11.4282x2-93.8820x+189.2071；y=11.4282x2-93.8820x+189.2071；y=14.9397x2-135.7060x+305.9221；y=13.6341x2-133.2035x+336.1424；y=98.7126x-515.7411．（其中y为含水量，x为等效电容）。利用此组模型可以从检测到的等效电容值模拟出此时某种菌的含水量，从而实现对干燥过程的在线监控。3．按照模块化的编程思路设计内部结构，采用自动化开环控制模式，研究开发出可用于多种食用菌干燥过程在线检测系统。除实现基本的在线测量功能外，当检测到样品水分超标时，可实时报警。系统拥有易于操作的人机化界面，用户可根据实际情况设置检测开始和结束时间，通过系统的在线监测界面实时监控到样品含水量及含水量整体的变化趋势。